Паромная и ледяная переправы через реку Лену как средство сопряжения водных путей бассейна с Амуро-Якутской железнодорожной магистралью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.17, кандидат технических наук Ухов, Геннадий Александрович

• Ухов, Геннадий Александрович
• кандидат технических наук
• 1997

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ухов, Геннадий Александрович

СОДЕРЖАНИЕ С.

Вв едение

1. Транспортный комплекс Республики Саха (Якутия) и выход Амуро-Якутской железножорожной магистрали (АЯМ) на реку Лену____

1.1. Политика Правительства Республики Саха по развитию транспорта в регионе

1.2. Перевалочный речной порт в поселке Нижний Вестях

1.3. Гидрологический режим и русловые процессы в зоне паромной и ледяной переправ АЯМ через реку Лену

2. Стабилизация судоходной трассы в зоне паромной и ледяной переправ через . реку Лену между портами Нижний Вестях и Якутск

2.1. Прогноз русловых переформирований на перспективу

2.2. Обоснование правильности выбора трассы паромной

и ледяной переправ

2.3. Рекомендации по проведению мероприятий для стабилизации судоходной трассы..'

2.4. Берегоукрепительные работы, как средство стабилизации судоходных трасс в зоне паромной и ледяной переправ АЯМ через реку Лену

3. Анализ мирового опыта и научных исследований по оценке несущей способности ледяного покрова и проектированию ледяных переправ

3.1. Прочность льда при изгибе

3.2. Сопротивление ледяного покрова статическим и

динамическим нагрузкам

3.3. Нормирование скорости движения транспортных средств по ледяному полю

3.4. Лабораторные и натурные экспериментальные исследования работы ледяных переправ

3.5. Приближенные методы расчета толщины льда на зимних переправах

3.6. Способы повышения несущей способности ледового покрова

при недостаточной природной толщине льда

3.7. Оценка рациональности устройства паромной переправы через реку Лену в ледовых условиях на основе отечественного и мирового опыта

4. Перспективы эксплуатации ледяной переправы через реку Лену в порту Нижний Вестях

4.1. Ледовый режим на реке Лене в зоне г. Якутска и перевалочного порта Нижний Вестях

4.2. Эксплуатация и содержание ледяной переправы

Заключение

Л и т е р а т ур а

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Паромная и ледяная переправы через реку Лену как средство сопряжения водных путей бассейна с Амуро-Якутской железнодорожной магистралью»

ВВЕДЕНИЕ

Диссертационная работа "Паромная и ледяная переправы через реку Лену как средство сопряжения водных путей бассейна с Аму-ро-Якутской железнодорожной магитралью" выполнена в Новосибирской государственной академии водного транспорта и Ленском государственном бассейновом управлении водных путей и судоходства. Тема диссертации рекомендована Министерством материальных ресурсов, торговли и транспорта Республики Саха (Якутии) совместно с Якутским филиалом Академии транспорта Российской Федерации и входит в целевую федеральную научную программу "Транспорт России".

Транспортная система Республики Саха на перспективу планируется на основе тесного взаимодействия и комплексного объединения традиционных водного., автомобильного и воздушного транспортов с новыми для региона круглогодовыми железнодорожными перевозками. Амуро-Якутская магистраль уже вышла на Алдан к Томмоту и продвигается к столице республики. Однако реален ее выход и на восточный берег реки Лены, где будет создан перевалочный порт Нижний Вестях, откуда грузы в Якутск будут доставляться по паромной и ледяной переправам, поскольку рассчитывать на строительство мостов можно лишь на очень отдаленную перспективу,когда настанет время для создания трансконтинентальных магистралей.

Поэтому и актуальна сложная народнохозяйственная проблема, решаемая в диссертационной работе - изучение гидрологических и геоморфологических условий функционирования паромной и ледяной переправ с разработкой мероприятий по обеспечению многолетней

стабильности их трасс с учетом развития русловых деформаций и так, чтобы не затруднять транзитное судоходство, а наоборот способствовать безопасности движения флота при минимальных затратах на содержание водного пути.

1. ТРАНСПОРТНЫЙ КОМПЛЕКС РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИИ) И ВЫХОД АМУРО - ЯКУТСКОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ МАГИСТРАЛИ (АЯМ) НА РЕКУ ЛЕНУ

1.1. Политика Правительства Республики Саха по развитию транспорта в регионе

Правительственная транспортная политика в Республике Саха ясно представлена в статье президента М.Е.Николаева "По новому фарватеру (к 100-летию Ленского речного пароходства: взгляд в прошлое и проблемы будущего)", опубликованной в^Независимой газете 16 матра 1994 года и в газете "Республика Саха" 24 марта 1994 года, а также в Постановлении Правительства Республики Саха "Об основных итогах 1993 года, направлениях развития экономики республики и социальной политики Правительства в 1994 году", опубликованного в газете "Республика Саха" 1 февраля 1994 года. Президент республики признает ведущую роль водного транспорта в завозе грузов в Якутию и в интервью "В XXI век нужно двигаться по наиболее перспективному пути", опубликованном в "Комсомольской правде" 14 декабря 1996 года, называя реку Лену гордостью Республики Саха и считая ее рубежом, на котором произошло и закрепилось взаимопонимание и сотрудничество русского, якутского и других народов севера России. На берегу Лены возник город Якутск - столица Республики Саха. С основания Якутска в 1632 году идет отсчет времени вхождения Якутии в состав Российского государства.

Река Лена никогда не была препятствием в судьбах народов,

наоборот, она и в далекие времена служила их сближению, интенсивному освоению необъятных просторов северо-востока России. В этом смысле Лена изначально имеет прогрессивное значение в развитии связей между народами и территориями.

Ленское объединенное речное пароходство сегодня - это крупнейший коллектив в республике и в системе Российского водного транспорта. Две тысячи судов пароходства одновременно могут принять 1,5 миллиона тонн груза. За навигацию пароходство перевозит сотни тысяч пассажиров.

Развитие речного транспорта на Лене всегда шло путем интеграции, опираясь на государственную поддержку. Поэтому пароходство стало объединенным, и не случайно Совет руководителей предприятий пароходства единодушно пришел к мнению работать сообща, подчинить интересы отдельных акционерных предприятий общим интересам, остановить тенденцию к разделению и этим самым стать твердой опорой транспортного обслуживания населения Республики Саха, севера Иркутской области и Хабаровского края.

Республика Саха (Якутия) до конца 70-х годов была одним из немногих регионов в составе бывшего СССР, который при огромнейшей территории, превосходящей размеры многих стран мира, не имел ни одного километра железных дорог, хотя, если сделать небольшой экскурс в историю, идея строительства межконтинентальной железной дороги Сибирь-Аляска, проходящей от Чукотки по территории Якутии с примыканием к только что построенному Транссибу, возникла еще в начале нынешнего века. В 1904 году французский предприниматель Лойк де Лобель обратился к Правительству России с предложением предоставить его синдикату на концессионных нача-

лах право на строительство этой магистрали. Почти одновременно американцы предложили на аналогичных условиях свой вариант, но все предложения были отклонены решением межведомственного совещания в 1905 году из-за колонизации Восточной Сибири иностранным капиталом, так как основным требованием предпринимателей была передача концессионным компаниям полосы отчуждения шириной 16 миль (25,7 км) с правом ее эксплуатации на 90 лет (т.е. территории, по площади больше такой страны, как Англия).

В 1906 году под напором предприимчивых американцев, поддержанных российскими сторонниками проекта магистрали, Совет Министров России во главе с его председателем графом С.Ю.Витте, принял положительное решение. Однако, ввиду сложной обстановки того времени - последствия неудачной войны с Японией, революционное движение, первая мировая война и последующие за ней события - идея осталась неосуществленной до наших дней, но ни в коем случае не потеряла актуальности как для транспортных систем Российской Федерации, так и для внешнеэкономических связей.

Значение железнодорожного транспорта, его ведущую роль в жизнеобеспечении Якутии и необходимость строительства железнодорожной магистрали доказывал в 30-е годы профессор П.В.Витген-бург. Он писал : "Главный тормоз надлежащего развития производительных сил Якутии и рациональной эксплуатации ее огромных сырьевых ресурсов - пути сообщения этой республики. Якутия в силу своего бездорожья обречена на застой и вывести эту мощную страну на путь развития народного хозяйства с широким использованием ее потенциальных возможностей может только соединение с рельсовыми путями центра Республики Саха - г. Якутска - через Алдан с Си-

бирской магистралью", и "... проведение железнодорожного пути в г.Якутск имеет не только экономическое обоснование, но и, несомненно, должно оказать самое глубокое влияние на подъем культуры и народного хозяйства...".

Конкретно вопрос о развитии железнодорожной сети Севера и Севера-Востока был рассмотрен в предвоенные годы (Постановление Совета Министров СССР N1719-686 С 1940 г.), а затем - сразу же после Великой Отечественной войны (Постановление Совета Министров СССР N 1187 - 386 С 1951 г., Постановление Совета Министров СССР N 2342 - 896 СС 1952 Г. ).

Якутская железнодорожная магистраль в то время предполагалась как однопутная паровозная линия пионерного типа по облегченным техническим условиям. Она должна была являться первой железнодорожной магистралью, связывающей районы Дальстроя, реку Лену (в среднем ее течении) и центральную промышленную часть Якутской АССР с существующей сетью железных дорог и в перспективе стать соединяющим звеном двух широтных магистралей Котлас-Салехард-Енисей-Якутск-Магадан и существующей Новосибирск-Чита-Владивосток.

В настоящее время в период экономических реформ и перехода на рыночные отношения со всеми их издержками и недостатками, в условиях резкого снижения государственных инвестиций в развитие народного хозяйства и регионов, разбалансированности материально-технического обеспечения и непрекращающегося роста цен на все товары и услуги, что повлекло за собой обострение ряда экономических и социальных проблем, неоправданные материальные и финансовые потери, общее сокращение перевозок по всем вйдам

транспорта и т.д., благополучие республики могут определять только такие факторы, как привлекательность внутреннего рынка, его конкурентоспособность, коммерческая выгода производителей и поставщиков, скорость оборота товаров и возврата финансовых средств. С их учетом для открытой экономики, которую строит республика, требуется обеспечение надежных транспортных связей.

В связи с указанными выше проблемами железнодорожный транспорт - Амуро-Якутекая железнодорожная магистраль (АЯМ) - приобретает значение важного звена в транспортном комплексе, так как во взаимодействии с БАМом и Траснссибом становится надежной опорной транспортной артерией круглогодичного действия и позволяет ускорить обращение товаров и снизить транспортные издержки, обеспечив круглогодичный ритмичный завоз продовольственных, промышленных товаров, нефтепродуктов, металла, метизов, машин, оборудования, кормов; стабилизирует вывоз продукции горнодобывающей промышленности.

На сегодня на Амуро-Якутской железнодорожной магистрали эксплуатируется постоянно действующий участок Тында-Нерюнгри (грузовая), участок временной эксплуатации Нерюнгри (грузовая) -- Алдан и строящийся далее участок до города Томмот.Продолжается проектирование участка Томмот-Якутск (рис.1.1).

Выбор за основу транспортных связей на перспективу по железнодорожному варианту обосновывается Республикой Саха следующими соображениями. Возможности водно-транспортного варианта по реке Лене ограничены не только сезонностью из-за длительного ледостава в суровых климатических условиях, но и исчерпанными возможностями увеличения глубин на верхнем участке от порта

- и -

железной дороги Беркакит

..ПЛОВ И Ы Е о т ни е н и я:

проектируемая железная дорога сущеспующая железная дорога Амуро-Якутская автодорога САЯМ) населенные пункты

Рис.1. 1

Осетрово (на БАМе) до Киренска (308 км), на котором достигнута предельная судоходная глубина 1,8 м, для поддержания которой требуется ежегодно порядка 20 млрд. руб. в современных ценах. При строительстве ГЭС выше Осетрово судоходные глубины можно увеличить до 2,5 - 2,7 м, но это потребует капитальных вложений в размере около 1,5 триллионов рублей и не позволит решить проблему сезонности перевозок.

Сторонники максимального ускорения завершения строительства АЯМ видят главное достоинство в круглогодичной работе железнодорожного транспорта и в меньшей зависимости его от погодных условий по сравнению с воздушным и автомобильным. С вводом в эксплуатацию АЯМ в республике уменьшится сезонное накопление запасов топлива, промышленных товаров и продовольствия, а, следовательно, снизится отвлечение трудовых, материальных, кредитных ресурсов и капитальных вложений в строительство складов и хранилищ. Продвижение железной дороги на север повышает надежность, гаран-тированность и экономическую эффективность внешних транспорт-но-экономических связей Республики Саха, в первую очередь с США, Японией и Китаем. С вводом в эксплуатацию железнодорожного узла Томмот на нем будут перерабатываться грузы для г. Якутска, центральных и северных районов Республики Саха. В 1998 году планируется вывезти от Томмота 20 тыс.т. нефтепродуктов в прибрежные районы по Алдану, Майе, Амге.

Изложенные взгляды Правительства Республики Саха на развитие транспортных связей заставляют внести существенные коррективы в планы реализации работы речного транспорта и заново пересмотреть систему сопряжения портов и пристаней с железнодорожны-

ми узлами и грузообразующими пунктами автомобильного транспорта с вытекающими из этого мероприятиями по осуществлению взаимодействия различных видов транспорта, в том числе по совершенствованию внутренних водных путей и транспортному освоению малых рек.

1.2. Перевалочный речной порт в поселке Нижний Вестях

Выход Амуро-Якутской магистрали от Томмота на Якутск не только существенно увеличит объем переработки грузов в Якутском речном порту, но и принципиально меняет его назначение, превращая последний из принимающего грузы с судов в, главным образом, перегружающий грузы с железной дороги на суда, отправляющиеся по Лене и ее притокам во все уголки региона, а также через северные моря на Колыму, Яну, Индигирку и другие заполярные реки.

Для решения новых задач Якутский речной порт будет коренным образом перестроен. Необходимые к моменту завершения строительства АЯМ причалы и коммуникации не могут быть размещены на существующей территории порта как вследствие недостаточности ее площади, так и, главным образом, потому, что железная дорога выйдет к правому берегу реки Лены в районе Нижнего Бестяха (рис. 1.2).

На правом берегу р.Лены необходимо будет разместить перевалочную базу - предпортовую железнодорожную станцию, грузовой район, причал нефтегрузов со складами ГСМ, причал автомобильной грузопассажирской переправы, автомобильный съезд к ледяной переправе.

Участок р.Лены в районе'Нижнего Бестяха

На левом берегу потребуется построить причалы автомобильной паромной переправы, базу оперативного хранения грузов,автомобильные съезды к паромной и ледяной переправам, причалы приема нефтепродуктов.

Рассматривается и вариант создания железнодорожных паромной и ледяной переправ с одновременным строительством железнодорожного узла на левом берегу р. Лены непосредственно у г.Якутска. При этом варианте для функционирования узла потребуется построить причалы для приема составов, перегрузочно-складские комплексы, локомативно-вагонное депо; оборудовать железнодорожные съезды к паромной и ледяной переправам. Задача эта технически решаемая, но вряд ли в ближайшие годы экономически рациональная. По-видимому, на ближайшую перспективу будет принят автомобильный вариант переправ, при котором перевалочный порт Нижний Вестях приобретает превалирующее значение и в транспортном комплексе Якутска, и как главное связующее звено между АЯМ и речным транспортом.

Вся зона реки у предполагаемого района строительства порта имеет большую ширину русла с множеством песчаных островов, разделенных мелководными протоками. Берега большей частью обрывистые, иногда с пологими затопляемыми участками, сложенными вечно-мерзлыми грунтами.

Выбранная к настоящему времени площадка - в 2лкм ниже поселка Нижний Вестях - наиболее благоприятна по сравнению с альтернативными вариантами: Кардама и на 1658 км от устья по лоц-карте 1993 года, которые не имеют водных подходов и потребовали бы создания дорогостоящих ковшевых портовых акваторий и подход-

ных каналов.

Рекомендуемая площадка позволяет разместить все проектируемые объекты: причалы сухогрузов, ниже их на 400-500 м причалы нефтепродуктов со складами ГСМ в тылу. Здесь наиболее удобно создать подходы к автомобильной и железнодорожной переправам.

На левом берегу новые объекты порта располагаются на 1634-1636 км от устья р. Лены.

Причалы нефтегрузов размещаются в Жатайской протоке на территории, отведенной по генплану-г.Якутска Госкомнефтепродукту.

Конечным железнодорожным пунктом на правом берегу Лены перед паромной и ледяной переправами будет станция Нижний Вестях, предназначенная для обслуживания правобережной клиентуры, а также заречных районов: Мегино-Кангаласского, Орджоникидзевского, Чурапчинского, Алексеевского и др. Их общий грузооборот составит к 2005 г. 1850 тыс.т, из которых 54% - прибытие, 46% - отправление.

Из грузов наиболее значительные объемы будут приходиться на прочие, строительные и нефтяные грузы, прибывающие со внешней сети. Отправление будет составлять в основном уголь с Правобережного участка Кангаласского месторождения, потребители которого расположены в пределах железнодорожного участка Нижний Вестях - Томмот.

Среди клиентов самыми крупными являются: нефтебаза, склад удобрений, склады потребсоюза "Холбос", материально-технические склады Агропрома, правобережная база Якутавтодора, строительные организации. Здесь также будут размещены контейнерная площадка и железнодорожный комплекс, включающий локомотивное депо и путевое

Грузопотоки по ж.д.линии Беркакит-Томмот-Нижний Вестях

прогноз 2000г.

млн.тонн

Грузопотоки по Ж.Д.ЛИНИИ Беркакит-Томмот-Нижний Вестях

прогноз 2005г.

Рис. 1.4

Распределение грузов на ж/д станции Нижний Вестях

Условные обозначения грузы для:

□ правого берега и заречных районов

М перевалки на север

Ш Якутска и

прилегающих районов

34%

33%

Условные обозначения

\

Ш Уголь Ш Нефтяные 11 Черн.мет. 13 Лесные ЕО Строймат. О Хим.удобр. Ш Хлебные ¡Щ Остальные

30%

I - по грузообразующим направлениям 2005 г. II - по структуре 2005 г.

хозяйство. Подробно грузооборот ст.Нижний Вестях показан на диаграммах приведенных на рис. 1.3, 1.4, 1.5.

Основная масса грузов, прибывающая на станцию Нижний Вестях, пойдет через переправы в Якутск и прилегающие к нему районы. Из них около 28% - светлые нефтепродукты. Кроме того, в Якутск будут поступать черные металлы, строительные и хлебные грузы.

Для перевалки в северные районы характерно преобладание ввоза над вывозом. Среди грузов, которые будут прибывать в порт и затем следовать по железной дороге: уголь из месторождения Джебарики-Хая на экспорт, нефтебитум и мазут с Иреляхского и Бо-туобинского месторождений за пределы Якутии, руда цветных металлов на переработку в Новосибирск, а также лес на экспорт.

В обратном направлении с железной дороги на реку будут поступать нефтегрузы (бензин и дизельное топливо, в основном на Жа-тайскую нефтебазу), черные металлы, удобрения, строительные и хлебные грузы, прочие грузы (пром- и продтовары).

В основу определения грузооборота проектируемого перевалочного порта положены материалы экономических изысканий, выполненных АО "Сибречпроект" в 1993 г., в процессе которых осуществлялся опрос крупных организаций и ведомств Республики Саха (Якутия), связанных с управлением теми отраслями хозяйства, которые размещены в зоне тяготения к речным путям Ленского бассейна: концерна "Золото Якутии", управления "Алмаздортранс", объединения "Якутуголь", АО "Якутлес", "Холбоса", концерна "Якутгазп-ром", департамента материальных ресурсов республики, компании "Сахавнешоптторг", Министерства пищевой и мясо-молочной промышленности и других. В ходе изысканий сделаны прогнозы оценки

тенденций в развитии экономики республики на ближайшие 10-15 лет и предположительные оценки объемов завоза и вывоза грузов.

С целью установления рациональной схемы перевозок в условиях выхода железной дороги к г.Якутску были выполнены транспортные расчеты, в результате которых установлено, что почти все необходимые для Якутского промышленного узла грузы целесообразно доставлять по железной дороге до станции в районе пос. Нижний Вестях, а далее перевозить (при отсутствии мостового перехода) - в речных судах. Признано эффективным значительную долю внешнего завоза грузов для северных районов республики осуществлять также через новый перевалочный порт в Нижнем Бестяхе. Такой же вывод сделан и по экспортным грузопотокам каменного угля и леса, а также по вывозу излишков мазута и битума, производство которых намечено на проектируемых нефтеперерабатывающих установках в районе Иреляхского и Ботуобинского нефтяных месторождений.

После согласования грузопотоков, принимаемых для проектирования речного перевалочного порта в Нижнем Бестяхе, с грузопотоками по железной дороге Беркакит - Томмот - Якутск, строящейся по проекту АО "Мосгипротранс", общий грузооборот железнодорожной станции на правом берегу р. Лены на расчетный 2010 год составит 4165 тыс.т. Распределение его по направлениям данов табл.1.1.

Таким образом, грузооборот речного порта, связанный с железной дорогой, составит 2250 тыс.т. Кроме этих грузов на причалах порта будут перегружаться каменный уголь (53 тыс.т), нефтег-рузы наливом (67 тыс.т), предназначенные для пос. Нижний Вестях.

Анализ расчетного грузооборота на перспективу 2010 года показывает, что в его составе имеются грузы,

Таблица 1.1

Распределение грузооборота по направлениям в тыс.тонн

Наименование груза Всего в том числе

Нижне- Якутский промузел северные

Бестях- из них приреч-

Прибытие: ский пром- узел Всего перевалка в суда перевозка по автозимнику ные районы

1) Сухогрузы 2) Нефтегрузы наливом 2258 1097 675 100 1178 367 485 693 367 405 630

ИТОГО 3355 775 1545 485 1060 1035

Отправление:

1) Сухогрузы 2) Нефтепродукты наливом 660 150 15 110 45 65 535 150

ИТОГО 810 15 110 45 65 685

Общий грузооборот 4165 790 1655 530 1125 1720

переработка которых в соответствии с требованиями нормативных документов Госстроя и бывшего Минречфлота должна производиться на обособленных площадках, с нормируемым расстоянием между ними. К числу таких грузов относятся нефтегрузы (наливом и в бочкотаре) и спецгрузы (ВВ и СВ). Кроме того, следует отметить, что пассажирские причалы, как правило, располагаются в составе го-

родской набережной, в черте рекреационной, либо селитебной зоны.

Таким образом, для переработки грузооборота перевалочного порта на расчетный 2010 год требуется предусмотреть создание 3-х грузовых районов и одного пассажирского. В составе каждого грузового района намечается строительство объектов производственного назначения - механизированные причалы, склады, объекты административного и вспомогательного назначения. В районе сухогрузов предусматривается создание объектов комплексного обслуживания флота по всем группам обслуживания, согласно "Положения о комплексном обслуживании флота".

Пассажирооборот железнодорожной станции по отправлению определен АО "Мосгипротранс" в размере 250 тыс.чел. за навигацию. На основе анализа действующих пассажирских линий и размеров пассажиропотоков в отчетные годы 120 тыс. пассажиров будут пользоваться речными местными и пригородными линиями, минуя Якутск, а остальные 130 тыс.чел. с помощью существующей паромной переправы будут переправляться в столицу республики.

В рассматриваемой нами проблеме - создание стабильных судоходных трасс и обеспечение безопасности судоходства -необходима информация о проектируемых портовых гидротехнических сооружениях, которая раздельно по грузовым районам приводится ниже.

Гидротехнические сооружения района сухогрузов представлены набережной вертикального профиля длиной 1400 м и примыкающими с верховой и низовой сторон участками берегоукрепления полуоткосного профиля общей длиной 100 м. По геологическим и гидрологическим условиям площадки конструкция набережной принята в виде одноанкерного больверка из стального шпунта Ларсен V. С целью

снижения давления грунта на набережную прикордонный подкрановый путь запроектирован на свайном основании из свай - оболочек диаметром 60 см по сборно-монолитным железобетонным балкам. Конструкция берегоукрепления также представлена одноанкерным боль-верком с упором из стального шпунта и откосом, покрытым сборными железобетонными плитами.

Гидротехнические сооружения района нефтегрузов намечаются в виде двух причальных набережных вертикального профиля длиной по 75 м каждая и участком берегоукрепления территории длиной 200 м в промежутке между набережными той же конструкции, что и на причале сухогрузов, т.е. из шпунта Ларсен V. С целью предотвращения повреждения льдом верхового причала (с нишами в плане) ввиду его сложного очертания предусматривается устройство со стороны засыпки противоледовых железобетонных диафрагм, одновременно выполняющих роль разгрузочных платформ стенки. Конструкция берегоукрепления принята полуоткосного типа и так же представлена одноанкерным больверком с упором из стального шпунта и откосной частью, закрепленной сборными железобетонными плитами.

Гидротехнические сооружения причала спецгрузов намечается выполнить в виде набережной вертикального профиля в двух уровнях с общей длиной по кордону порядка 50 м в виде одноанкерного больверка также из стального шпунта Ларсен V. Для связи набережной с базой хранения спецгрузов предполагается строительство соединительной дамбы, отсыпанной из щебеночного грунта. Крепление откосов осуществляется каменной наброской.

1.3. Гидрологический режим и русловые процессы в зоне паромной и ледяной переправ АЯМ через реку Лену

Зона проектируемого перевалочного порта Нижний Вестях расположена в среднем течении реки Лены, где река постепенно выходит из области горных плато и вступает в Центрально-Якутскую низменность. В районе с.Покровское (83 км выше по течению) практически не поддающиеся воздействию течения известняки, слагающие русло, сменяются на легкоразмываемые песчаные отложения, долина реки резко расширяется, в русле появляются многочисленные острова, осередки, побочни (рис.1.6). Продольный профиль свободной поверхности реки резко выполаживается. Уровенный режим реки Лены в районе перевалочного порта характеризуется многолетними наблюдениями на гидрологических постах Табага (рис.1.7), расположенном в 26 км выше по течению, на котором проводится полный комплекс гидрометрических измерений и гидрологическом посту Якутск, где наблюдения ведутся только за режимом уровней. Расстояние между постами составляет 36 км. На рис.1.8 представлен график связи гидравлических элементов речного потока с уровнем воды на г/п Табага, составленный на основе обработки имеющихся материалов. Рассматриваемый участок отличается хорошо выраженным половодьем, наибольшая амплитуда которого в связи с заторными явлениями достигает 1155 см (г/п Якутск в 1966 г.). Среднее значение амплитуды: 874 см для г/п Табага и 895 см для г/п Якутск. Максимальные беззаторные уровни наблюдались на г/п Табага в 1958 г. (1111 см - 96,19 м ВС); в Якутске - в 1966 г. (861 см - 93,77 м ВС). Кривые повторяемости и продолжительности стояния уровней

!___... Проектируемая воздушная ЛЭП-ЮкВ

! ■VWг •• - Проектируемая кабельная ЛЭП-10 кВ

Гидрологические характеристики по данным г/п Табага

а (тыс. м3/с)

о

I—г-

о',юо -»—г~ 0,5

о!гоо Ек(м)

т—I—I------

I—I—Г

о

500

Ж

то -а

\

V

-1—1—I-1—г

1000

~1-1-1-1-г

1500

Т-1-1-1—г

2000

2500 ^ЯрСкз/с)

—|-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1—г

1,0 1,5 2,0

Т-1-1

2,5 Я (т/с)

О

5

—г~

Ю

—I—

15

~20

25

~30

—I—

35

40

Р(%)

г О

0,1

0,2

о,з Ек -р (м)

I - Связь повторяемости расходов (р) на г/п Табага, кинетической энергии потока (Ек) и суммарного расходов наносов (Ю с расходом воды; II - кривые руслоформирующих расходов воды (Цф) и суммарной кинетической энергии (Ек-р)

Рис-1,7-

График связи гидравлических элементов с уровнем воды по

г/п Табага

Высота нуля графика 85,08 м ВС

И, си

то-

500

о ■100

а

м

о

ш ООО 20 000

еоооо 40 000 *то ^ о юоо 2000 зооог.м'

о

гч,п

10ОО 2000 ЗООО в, м

Рис. 1.8.

СМ

I - Кривые повторяемости (1) и продолжительности (2) стояния уровней воды; II - Кривые частоты (3), и обеспеченности (4) расходов воды.

Заключение диссертации по теме «Водные пути сообщения и гидрография», Ухов, Геннадий Александрович

Результаты работы использовались в проектировании перевалочного порта Нижний Вестях в процессе постоянного сотрудничества автора с проектным институтом "Сибречпроект". Выводы и рекомендации позволили Ленскому государственному бассейновому управлению водных путей и судоходства более осмысленно и обоснованно проводить согласование проектных решений.

Ряд рекомендаций использован в практике работы паромной и ледяной переправ.

Обобщение мирового опыта зимней эксплуатации внутренних водных путей позволило сделать вывод об экономической нецелесообразности эксплуатации паромной переправы после ледостава.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты многолетних исследований, представленные в диссертационной работе, привели к следующим выводам:

1. Местоположение нового перевалочного пункта Нижний Вестях выбрано правильно с точки зрения гидрологических и геоморфологических условий реки Лены и современных возможностей содержания внутренних водных путей. Учтены перспективы строительства в будущем веке мостового перехода через Лену в наиболее рациональном Табагинском створе.

2. Изучение и анализ достижений отечественной и зарубежной науки в области механики льда, а также отечественного и мирового практического опыта эксплуатации ледяных переправ.и зимней навигации с привлечением многолетних натурных наблюдений автора за ледовыми явлениями в регионе позволили рекомендовать методы прогнозирования периодов работы паромной и ледовой переправ и сформулировать основные положения их эксплуатации.

Доказано, что по климатическим и экономическим условиям создание и эксплуатация ледового канала зимней паромной переправы, равно как и эксплуатация ледяной железнодорожной переправы, нерациональны.

Следует рекомендовать до строительства мостовых переходов через Лену, которое можно ожидать не ранее второй половины XXI века, эксплуатацию автомобильных паромной и ледяной переправ от порта Нижний Вестях на Якутск.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ухов, Геннадий Александрович, 1997 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Алтунин Г. С. Экология водного хозяйства (краткая энциклопедия). - М.: Совинтервод, 1994. - 226 с.

2. Ботвинников В.М. Проектирование дноуглубительных и вып-равительных работ на малых реках. - Новосибирск: НГАВТ, 1995. -85 с.

3. Водные пути бассейна р.Лены. - Иркутск: Иркутсткое областное издательство, 1938. - 711 с.

4. Водные пути бассейна р.Лены. - М.: Изд-во "МЙКИС", 1995. 600 с.

5. Водный кодекс Российской Федерации. - М.: Изд.группа "ИНФРА-М-КОДЕКС", 1996. - 112 с.

6. Военная подготовка офицеров запаса дорожных войск. Часть 2-ая - Военно-мостовая подгтовка. - М.: Военное издательство, 1991.- - 440 с.

7. Гладков Г.Л. Потери энергии по длине в реках с подвижным дном.//Совершенствование технической эксплуатации, проектирования и расчета гидротехнических сооружений и технологии путевых работ на реках (Сборник научных трудов ЛИВТа). - 1990. -С.107-117.

8. Гришанин К.В. и др. Водные пути / К.В.Гришанин, В.В.Дегтярев, В.М.Селезнев. - М.:Транспорт, 1986. - 400 с.

9. Гусев 0.В. Переправы на льду. -Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 17 с.

10. Дворяшин В. И. Военная гидротехника. - М.: Изд-ие Военно-инженерной академии, 1955. - 433 с.

И. Дегтярев В.В. Выправительные сооружения из грунта. -М.:Транспорт, 1970. - 247 с.

12. Дегтярев В.В. Проектирование и эксплуатация выправи-тельных сооружений на внутренних водных путях. - М.: Танспорт, 1981. - 224 с.

13. Дегтярев В.В. Улучшение судоходных условий сибирских рек. - М.: Транспорт, 1987. - 176 с.

14. Дегтярев В.В. Охрана окружающей среды. - М.: Транспорт, 1989. - 208 С.

15. Дегтярев В.В. Оптимизация организации дноуглубительных работ с учетом экологических последствий. В сб."Экологические аспекты гидравлики". - М.: йзд-ие Всесоюзного объединения Союз-водпроект,1990. - С.67-71.

16. Дегтярев В.В. Дноуглубительные работы для обеспечения судоходства на внутренних водных путей при современном законодательстве России. В сб.трудов академии водохозяйственных наук. Выпуск 3. Водные пути и русловые процессы. - М., 1996. -С.127-132.

17. Дегтярев В.В. Антропогенные изменения гидрологического режима и русловых процессов рек. - Новосибирск: изд-ие НГАС, 1994. - 80 с.

18. Долженко Ю.А. Исследование русловых процессов на реках бассейна р.Лены в связи с воднотранспортным использованием. В сб. "Закономерности проявления эрозионных и русловых процессов в различных природных условиях. - М.: Изд-ие МГУ, 1987.

С. 232-264.

19. Долженко Ю.А. и др. Транспортные проблемы Республики Саха и предложения Сибирского научного центра академии транспорта по научным исследованиям и подготовке кадров для развития транспорта в Якутском регионе. - Новосибирск: Сибирский научный центр Академии Транспорта, 1994. - 30 с.

20. Долженко Ю.А. и др. Предложения по программе научных исследований с целью поиска путей совершенствования организации морских перевозок народно-хозяйственных грунтов в восточном секторе Арктики России (в свете научно-исследовательской программы "Транспорт России"). - Новосибирск: Сибирский научный центр Академии Транспорта, 1994. - 38 с.

, 21. Долженко Ю.А. Повышение роли водных путей в транспортном комплексе Республики Саха. // Тезисы докладов 54 научно-технической конференции НГАС. - Новосибирск, 1997. - С.33.

22. Инструкция по устройству переправ через водные преграды зимой. - М.: Военное изд-во мин. обороны СССР, 1970. - 138 с.

23. Кабанов A.B. Прогнозирование транзитных глубин при резком уменьшении объемов землечерпательных работ на реках. - Новосибирск: НГАВТ, 1995. - 116 с.

24. Корунов М.М. Расчет ледяных переправ. - М.: Гослесте-хиздат, 1940. - 32 с.

25. Коновалов И.М., Емельянов К.С., Орлов П.Н. Основы ледо-техники речного транспорта. - М.: Изд-во Речной транспорт, 1952. - 264 с.

26. Маккавеев Н.И., Чалов P.C. Русловые процессы. -М.: Изд-во МГУ, 1986. - 263 с.

27. Неронов Ю. Н. К вопросу о величине временного сопротивления на изгиб весеннего тающего льда. // Труды НП учреждений управления Гидрометслужбы. Серия. Выпуск 20, 1946. -С.56-57.

28. О федеральной целевой программе "Внутренние водные пути России на 1996...2000 годы". Постановление Правительства Российской Федерации от 25 апреля 1996 г. N 464. // Российская газета, 1996. 23 мая.

29. О порядке разработки, согласования, государственной экспертизы, утверждения и реализации схем комплексного использования и охраны водных ресурсов. Постановление Правительства Российской Федерации от 13 сентября 1996 г. N 1097.

30. О преобразовании государственных предприятий водных путей и судоходных каналов Министерства транспорта Российской Федерации в государственные бассейновые управления водных путей и судоходства этого Министерства. Постановление Правительства Российской Федерации от 5 января 1995 г. N 12.

31. Панфилов Д.Ф. К расчету грузоподъемности ледяного покрова при стоянке грузов на льду. // Известия вузов. Строительство и архитектура, 1961. - N 6 - С.46-57.

32. Песчанский И. С. Ледоведение и ледотехника. - Л.: Гидро-метеоиздат, 1987. - 461 с.

33. Природоохранные правила производства путевых работ на внутренних водных путях. / Минводстранспорт РФ. Главводпуть. -Машинописный вариант. - 1994. - 34 с.

.,.. 34. Проблемы оценки экологической напряженности территории России: факторы, районирование. - М.: Изд-во МГУ, 1993. - 100 с.

, 35. Проектирование судовых ходов на свободных реках. - М.: Транспорт, 1964. - 262 с. ,

, 36. Решение Международной научно-технической конференции "Совершенствование технологии дноуглубления, подводной добычи и утилизации грунта" / Правление Рос. НТО водн. транс, и др. -Б.М., Б.И., Б.Г. - 6 с.

37. Руководство по улучшению судоходных условий на свободных реках. - СПБ.: МВТ, 1992. - 312 с.

38. Руководство по улучшению судоходных условий на свободных реках. - СПБ.: ЛЙВТ, 1992. - 312 с.

39. Русловой режим рек северной Евразии. - М.: Изд-во МГУ, Ц994. - 336 с.

. 40. Русловые процессы и путевые работы на свободных реках, выпуск 8: Труды / ЦНИИЭВТ. - М.: Речной транспорт, 1956. - 458 с.

41. Тронин В.А., Пушкарев Л.В. Управление речными судами при плавании в ледовых условиях. М^: Транспорт, 1973. - 112 с.

42. Тумаков В.И. Зимние автомобильные дороги. - М.: Дориз-дат, 1948. - 120 с.

43. Ухов Г. А. Перспективы эксплуатации ледяной переправы через р.Лену в порту Нижний Вестях. В сб. трудов Новосибирского научного центра Российской академии естественных наук. - Новосибирск, 1997. - С.192-198.

, 44. Ухов Г. А. Приближенные экспериментальные методы расчета толщины льда на ледяных переправах. В сб. трудов Новосибирского научного центра Российской академии естественных наук. - Новосибирск, 1997. - С. 199-202.

45. Эрозионные процессы /Под ред. Н.И.Маккавеева, Р.С.Ча-лова. - М.: Мысль, 1984. - 256 с.

46. Экология и природоохранная деятельность на транспорте. Тематический сборник нормативно-справочных материалов. М.: Изд-ие Минтранса РФ, 1993. - 201с.

47. Aguatic pollution and dredging, in the European community. Shaping the Environment. Hague. Delvel. 1990. - 184 p.

48. Degtyarev V.V. The effect of botton dredging on the fluvio-morphological processes in rivers and rivers ecology. Bulletin PIANC N 41. Brussels. Belgium 1988. - p. 40-42.

49. Degtyarev V. V., Starikov A.S., Tonyaew V.I. The influence of navigation on water quailtl and contamination of alluvial diposits in river channels. 27 th congress PIANC. Osaca. Japan, 1990 - p. 115-118.

50. Frederking R.M.W. and Bold L.W. The bearing capacity of ice covers under static loads // Can. J.Givil Eng. - 1976. - Vol 3(2). - p. 288-293.

51. Gold L.W. Field study on the load bearing capacity of the ice covers. - Woodlands Rev., Pulp and Paper Mag. Canada. -61. - 1960. - P.153-154, 156-158.

52. Gold L.W. Use of ice covers for'transportation // Can. Geotech. J. - 1971. - Vol. 8 (2). - P.170-181.

53. Gold L.W. Designing ice bridges and ice platform. // Prep.IANR Intern. Symposium on Ice. - Canada. - 1981. - p.32-44.

54. Michel B. New technique of total simulation of floating ice. L' Intenieur, no. 248., 1969. -p. 16-20.

55. Michel B., Droin M., Letebure L.M.. Rosenberg P., Murray R. Ice bridges of the James Bay Project'. - 1974. -Vol.11(4). -p. 599-619.

56. Meneleg W.A. Blackestkap lake ice cover parking lot // Can Geotech.J. - 1974. - Vol,11. - P. 490-508.

57. Michel B. Ice mechanics. Quebec Les presses de L'Universite Laval. - 1978. - 500 p.

58. Meyerhot G.G. Bearing capacity of floating ice sheets // Trans. Amer. Soc. Civil Eng., 1961. - Vol. 127, Pt. 1. - P. 524-581.

59. The Jeart Lakes - St.Lawrence Seaway Winter Navigation Board. USA. United States Army corps-of engineers. First annual report, 1973. - 105 p.; 3 rd annual report, 1974. - 101 p.

60. Technical code of regulation works for navigation channel engineering commission, 1993. - 128 p.

61. Woinwsky-Krieger S, Uber die Biegung von Platten durcn Einzellasten mit rechteckiger ; Aufstandsflache. In-^enieur-Archiv. - Vol.21. - 1953. - p.331-338.